De todos los cuerpos celestes que observamos a simple vista, la Luna es muy especial porque es la única que cambia su apariencia a nuestra mirada; además, su ciclo de fases ayudó a establecer al mes como unidad de tiempo intermedia entre el día y el año. Su presencia incluso está asociada al romanticismo y el romance, aunque también ha dado lugar a leyendas oscuras, como la del “hombre lobo” y se creía que podía producir trastornos mentales, de ahí la expresión “lunáticos”. 

La Luna inspiró una de las primeras novelas del género que ahora llamamos ciencia-ficción: De la Tierra a la Luna, de Julio Verne (1865), y también una de las primeras películas con efectos especiales: Le Voyage dans la Lune (Viaje a la Luna), de Georges Meliès (1902). De manera directa es responsable, junto con el Sol, de las mareas en los océanos, y en su devenir por la esfera celeste produce los eclipses de Sol al interponerse entre éste y la Tierra.

Pero, ¿de dónde salió la Luna? De los planetas llamados terrestres, sólo la Tierra tiene una luna de tamaño apreciable, ya que las dos lunas de Marte son muy pequeñas. Los planetas llamados gigantes gaseosos tienen un enorme número de lunas, pero todas ellas son más pequeñas en comparación con su planeta. En este sentido, nuestra Luna, insisto, es muy especial.

De los planetas llamados terrestres, sólo la Tierra tiene una luna de tamaño apreciable.

La primera teoría científica del origen de la Luna la propuso George Darwin, en 1879. Su padre era Charles Darwin, uno de los proponentes de la Teoría de la Evolución de las Especies. Según George, el rápido giro de la Tierra sobre su eje cuando ésta se formó y todavía no se había solidificado, hizo que parte de su masa fuese expulsada al espacio por efecto centrífugo, masa que se amalgamó en un solo cuerpo: la Luna. 

Sin embargo, pronto se vio que esta teoría no era correcta pues, como consecuencia, la Luna debería moverse en un plano que coincidiera con el ecuador de la Tierra, cuando en realidad la Luna se mueve en un plano inclinado a 28°. Si la masa que daría lugar a la Luna salió eyectada por la rotación de la Tierra, ¿por qué la Luna se mueve alrededor de la Tierra en un plano que no coincide con el plano ecuatorial de ésta?

Con el tiempo se propusieron otras teorías que pueden ser clasificadas en dos grupos: las teorías de formación simultánea y las de captura. Las primeras proponen que la Tierra y la Luna se formaron, de alguna manera, en el mismo lugar y al mismo tiempo. Las segundas proponen que la Luna se formó independientemente de la Tierra para, posteriormente, ser capturada por ésta.

¿Cómo podemos distinguir entre estas dos propuestas? Las teorías de formación simultánea predicen que la Tierra y la Luna deben estar formadas por material de la misma composición y tener estructuras internas similares. Las teorías de captura, por el contrario, dictan composiciones y estructuras internas diferentes. Es por esto que los científicos estaban muy interesados en obtener muestras de rocas lunares.

¿Por qué la Luna se mueve alrededor de la Tierra en un plano que no coincide con el plano ecuatorial de ésta?

Del análisis de las muestras traídas por los astronautas de las misiones Apolo a la Luna, se determinó que su composición era muy similar al material de la superficie terrestre, lo cual favorece las teorías de formación simultánea. Sin embargo, esto no es el final de la historia. Entre los instrumentos dejados en la Luna por los astronautas, había varios sismógrafos para detectar “lunamotos”, o terremotos lunares.

Los temblores, cualquiera que sea su origen, son útiles para averiguar cómo es la estructura y composición interna de un planeta o luna, ya que la velocidad de propagación de las perturbaciones sísmicas depende de la densidad y composición, entre otros factores, del medio en el que se propagan. 

Al estudiar los registros de lunamotos se vio que, al igual que la Tierra, la Luna tiene un núcleo metálico. Esto no es sorprendente, pues en un planeta o luna que no se ha solidificado aún, los materiales más pesados (como los metales) se sedimentan a capas más profundas. La sorpresa fue que el tamaño del núcleo metálico lunar era muy pequeño comparado con el de la Tierra, ambos como fracción total de la Luna o Tierra, respectivamente. Pero si se formaron simultáneamente, ¿cómo es que tienen fracciones metálicas tan diferentes? Lejos de resolver la disyuntiva, las misiones Apolo avivaron el debate.

En 1975, dos científicos norteamericanos, William Hartmann y Donald Davis, propusieron una teoría sobre el origen de la Luna radicalmente diferente. Ellos pensaron que si una vez formada la Tierra se le arrancara un pedazo del cual se formase la Luna, la composición superficial de ambos sería idéntica, pero el contenido de metales en el interior muy distinta, si la mayoría de los metales en la Tierra ya hubiese migrado a su centro. 

En la ciencia, las teorías son aceptadas o rechazadas con base en la evidencia.

Pero, ¿cómo arrancarle un pedazo tan grande a la Tierra? Ya vimos que el giro de la Tierra sobre su eje no es una hipótesis viable. Hartmann y Davis propusieron que, cuando la Tierra tenía menos de 100 millones de años de formada, fue impactada por un enorme objeto, y que a partir de los escombros resultantes se formó la Luna. Entonces, el plano de la órbita lunar no tiene que estar alineado con el ecuador terrestre, pues la orientación depende de la dirección del impacto. 

Sin embargo, para lograr un objeto tan grande como la Luna, la masa del objeto que se impactó debiera ser similar ¡al del planeta Marte! La teoría fue recibida con gran escepticismo inicialmente, pero con el paso del tiempo se ha convertido en la teoría más aceptada, a tal punto que ya se ha dado nombre al objeto que se impactó: Theia, una titán de la mitología griega, madre de la diosa de la Luna, Selene.

Aunque controvertida en su momento, esta teoría ha sido aceptada porque explica de forma simultánea muchas características del sistema Tierra-Luna, como las orientaciones similares de sus ejes de rotación, la cantidad de giro (momento angular) que contiene y los tamaños relativos de sus núcleos metálicos, entre otras cosas. Recordemos que en la ciencia, las teorías son aceptadas o rechazadas con base en la evidencia.